Kompressioalgoritmi

Kompressioalgoritmi on prosessi tai joukko sääntöjä, jota käytetään digitaalisen datan koon pienentämiseen. Tavoitteena on vähentää tallennustilan tarvetta ja nopeuttaa tiedonsiirtoa. Kompressioalgoritmeja voidaan jakaa kahteen päätyyppiin: häviöttömät ja häviölliset.

Häviöttömät kompressioalgoritmit mahdollistavat alkuperäisen datan täydellisen jälleenrakentamisen pakatusta tiedostosta. Ne toimivat tunnistamalla ja poistamalla redundanttia tietoa, esimerkiksi toistuvia merkkejä tai kuvioita. Esimerkkejä häviöttömistä algoritmeista ovat Lempel-Ziv (LZ) -variantit, kuten LZ77 ja LZ78, sekä Huffman-koodaus. Nämä sopivat erityisesti tekstitiedostoille, ohjelmakoodille ja muille datatyypeille, joissa jokainen bitti on kriittinen.

Häviölliset kompressioalgoritmit puolestaan poistavat osan alkuperäisestä datasta, jota ihmisaisti ei välttämättä huomaa. Tämä johtaa suurempaan pakkaussuhteeseen, mutta alkuperäistä dataa ei voida täysin palauttaa. Nämä algoritmit ovat yleisiä multimediasisällön, kuten kuvien, äänen ja videon pakkaamisessa. Esimerkkeinä voidaan mainita JPEG-pakkaus kuville, MP3-pakkaus äänelle ja MPEG-pakkaus videolle. Ne hyödyntävät usein ihmisen aistien rajoituksia, kuten sitä, että silmä on herkempi kirkkauden muutoksille kuin värien vaihteluille.

Kompressioalgoritmin valinta riippuu käsiteltävästä datasta ja käyttötarkoituksesta. Häviöttömät menetelmät takaavat datan eheyden, kun taas häviölliset tarjoavat tehokkaamman pakkaamisen kustannuksella, että osa informaatiosta menetetään.